[發明專利]一種異質結構的制備方法

有效

• 申請號: 201710735726.3
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN109427538B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 歐欣;王庶民;王暢;游天桂;張焱超;黃凱;王利娟;林家杰;潘文武
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/683
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 宋纓

1.一種異質結構的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）提供一供體襯底，并于所述供體襯底表面形成犧牲層，所述犧牲層的材料為含鋁化合物；

2）于所述犧牲層表面形成薄膜蓋層，所述薄膜蓋層遠離所述犧牲層的表面為注入面；

3）從所述注入面進行離子注入，以使得在所述犧牲層中形成缺陷層；

4）提供一受體襯底，并將所述受體襯底與所述薄膜蓋層的注入面鍵合；

5）沿所述缺陷層剝離所述犧牲層，以將鍵合有所述薄膜蓋層的所述受體襯底與所述供體襯底分離，獲得受體襯底-薄膜蓋層異質結構，其中，去除所述犧牲層的過程中，僅去除所述犧牲層，與所述犧牲層相接觸的材料層的表面保持原有的平滑表面；

其中，通過對步驟4）得到的結構進行退火，使所述犧牲層發生層裂，以沿所述缺陷層剝離所述犧牲層；步驟5）之后還包括步驟6），采用自然氧化對剝離后得到的所述犧牲層進行表面處理，待犧牲層自行氧化后用氣泵進行層裂表面處理，以得到潔凈的兩個表面。

2.根據權利要求1所述的異質結構的制備方法，其特征在于，步驟1）中，還包括于所述供體襯底表面形成緩沖層的步驟，且所述緩沖層形成于所述供體襯底與所述犧牲層之間。

3.根據權利要求1所述的異質結構的制備方法，其特征在于，所述含鋁化合物為AlP、AlAs、AlSb和Al(GaIn)(PAsSb)所構成群組中的任意一種。

4.根據權利要求1所述的異質結構的制備方法，其特征在于，步驟2）中，所述薄膜蓋層的厚度為20~1000nm。

5.根據權利要求1所述的異質結構的制備方法，其特征在于，步驟1）中，所述供體襯底為Si襯底、Ge襯底、GaP襯底、GaAs襯底、InP襯底、GaSb襯底、InAs襯底、InSb襯底、II-VI族襯底以及IV-VI族襯底所構成的群組中的任意一種。

6.根據權利要求1所述的異質結構的制備方法，其特征在于，步驟3）中，所述缺陷層與所述犧牲層的上表面及下表面之間均具有間距。

7.根據權利要求1所述的異質結構的制備方法，其特征在于，步驟3）中，所述離子注入為氫離子注入、氦離子注入以及氫氦離子共注入所構成的群組中的任意一種。

8.根據權利要求7所述的異質結構的制備方法，其特征在于，所述離子注入的能量為10~200keV，離子注入的劑量為1×10¹⁶~3×10¹⁷cm^-2，進行所述離子注入的溫度為-50~300℃。

9.根據權利要求1所述的異質結構的制備方法，其特征在于，步驟4）中，進行鍵合的溫度為室溫至500℃。

10.根據權利要求1所述的異質結構的制備方法，其特征在于，步驟4）中，所述受體襯底為硅襯底、絕緣體上硅襯底及碳化硅襯底所構成的群組中的任意一種。

11.根據權利要求1所述的異質結構的制備方法，其特征在于，步驟5）中，所述退火的溫度為50~500℃。